Q. 인간에게도 뇌파가 발생하고 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.사람의 뇌파에는 베타파, 알파파, 세타파, 델타파 등 4가지가 있습니다.평소 사람들의 뇌파는 베타파 상태이며베타파에서는 기억력, 창의력 및 집중력이 떨어집니다.반면 알파파상태에서는 베타파상태일때보다 상상할 수 없을 만큼 기억력과 창의력, 집중력이 향상돠며 알파파는 기수련, 참선, 명상, 단전호흡 뇌호흡, 기수련 등을 통해 만들어지는 것이 보편적인 방법인데, 일반인들은 오랜 수련기간을 수련해야만 가능합니다.
Q. 플라스틱섬유 석유제품들의 문제점이 큰데 대용제품은 없나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.플라스틱을 대체할 수 있는 자연소재를 개발해온 스키핑 락스 랩의 두 명의 창업자들은 해초와 같은 해조류로 만든 식용 캡슐 파우치인 '우호Ooho'를 개발했습니다. 즉, 해조류와 식물에서 추출한 투명한 막으로 만든 '우호'는 물이나 음료수, 액체 화장품 등을 담을 수 있는 파우치 형태로 되어 있다고 합니다. 과일조각처럼 자연 분해되는데 4~6주가 걸리고, 식용도 가능합니다. 실제로 영국에서 개최된 마라톤 대회나 페스티발에서 제품이 선을 보였고, 백화점 식품관에서도 물과 주스가 담겨져 있는 상품이 출시되었다고 합니다. 획기적인 제품입니다.
Q. 석유는 어떻게 만들어지나요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.석유 정제란 원유를 증류하여 각종 석유 제품과 반제품을 제조하는 것을 말하며 이를 정유(精油)라고도 부른다.원유의 주성분은 탄소와 수소의 화합물인 탄화수소이며 이밖에 황, 질소, 산소 등의 화합물이 소량 함유되어 있다. 탄화수소는 그 분자를 구성하는 탄소 원자와 수소 원자의 수나 연결되는 모양에 따라 성질이 달라져 메탄, 프로판, 벤젠 등 여러 가지 종류로 구분된다.원유의 주성분인 탄화수소는 증류에 의해 분리시킬 수가 있다. 즉, 이 탄화수소들의 각기 끓는점이 다른 특성을 이용하여 원유에서 휘발유 유분, 등유 유분, 경유 유분 등 주요 성분을 분리하여 뽑아 낸다. 원유에서 각 유분을 뽑아 내는 원리는 다음과 같다.액체를 가열하면 기화되는데, 이를 파이프를 통해 냉각시키면 다시 액체로 변한다.같은 원리로 원유를 가열하면 끓는점이 낮은 것부터 차례로 높은 것 순으로 증발하여 기화된다. 이것을 식혀 차례로 용기에 담으면 여러 가지 탄화수소가 끓는점 차이에 따라 분류된다.이것을 증류라 한다. 이렇게 뽑아 낸 여러 가지 유분 중에 포함되어 있는 불순물을 제거하고, 또 촉매를 첨가하여 탄화수소에 반응을 일으켜 성질이 다른 탄화수소를 만들어 내는 ‘분해’, ‘개질’과정을 거쳐 양질의 석유제품을 만들어 내는 것이다. 이와 같은 증류, 탈황, 분해, 개질 등의 공정을 총칭하여 석유 정제라고 한다. * 유분(溜分) : 정제되지 않은 반제품을 말하며 이것을 원료로 조합, 분해, 개질 등을 거쳐 석유제품을 만든다 정제 공정은 다음의 네 가지 공정군으로 대별할 수 있다.① 원유의 주성분인 탄화수소를 끓는 점 차이에 따라 분리하는 증류 공정.② 화학적인 방법에 의하여 각 유분 중 분자의 구조를 변화시키는 처리를 하여 제품의 품질을 향상시키는 공정으로 정제 공정의 핵심 기술 ③ 위 공정에서 생산된 각종 유분들에 포함된 황, 질소, 금속 화합물 등 불순물을 제거하는 공정. 이 공정을 Treating이라 하며 수소를 사용하여 불순물을 제거하는 경우가 대부분이며 수소 처리(Hydrotreating)공정이라고 부른다.④ 규격에 맞는 제품을 생산하기 위한 각종 유분의 블렌딩공정이다. 이 공정은 물리적인 것으로 단순하나 실제로는 기술을 요한다.※ 상압증류(Topping , Atmospheric distillation )원유를 상압(常壓)에서 증류시켜 정유탑 정상부에서 가스 및 나프타를 측선에서 등유, 경유를 탑아래에서 중유를 채취한다. 정류탑 내부는 약 45~90cm 간격으로 칸막이(tray) 가 수십단 설치되어 있으며, 이 칸막이는 많은 구멍이 뚫려 있는 철판으로 되어 있다. 석유 증기는 이 구멍을 통하여 점차 상부로 올라가며, 이 사이에 비점이 높은 유분부터 칸막이에서 응축된다. 응축되어 액화한 것은 관을 통하여 하단으로 간다. 하단은 상단보다 고온이므로 하단의 액체 중 경질분은 다시 기화하여 상단으로 간다. 여기서 어느 부분은 액화되어 다시 하단으로 내려가고 액화되지 않은 부분은 다시 한 단 위의 칸막이로 간다. 이와 같이 정류탑 내부에서는 기화가 액화가 계속 반복되어 여러번 재증류한 것과 같은 효과를 나타낸다. ※ 감압증류(Vacuum distillation )감압증류는 찌끼유로부터 윤활유와 같은 고비점 유분을 얻기 위하여 사용된다. 찌끼유와 같은 重質석유를 그대로 고온에서 증류하면 열분해되어 품질이 떨어지고 수율이 저하되므로 이것을 방지하기 위하여 대기압보다 훨씬 낮은 30~80mmHg 정도로 감압하여 증류하는 것이다.※ 리포밍(Reforming)석유를 증류하여 얻어지는 나프타를 직류가솔린(straight-run gasoline)이라고 하며 이는 옥탄가 낮다. 최근 가솔린 엔진이 발달함에 따라 가솔린 엔진의 효율상 옥탄가가 높은 가솔린이 중요시 되어, 옥탄가가 낮은 가솔린으로부터 옥탄가가 높은 가솔린을 제조하는 분해법이 이용되는데 이를 리포밍이라고 하며 이렇게 얻어진 가솔린을 개질가솔린이라고 한다.※ 크래킹(Cracking)자동차 ·항공기 등이 발달함에 따라 가솔린의 수요가 급격히 증가하여, 원유의 증류에 의한 직류가솔린이나 천연가스로부터 얻어지는 천연가솔린만으로는 부족하여 중질유을 열분해하여 가솔린을 만드는 것을 크래킹이라고 한다. 크래킹에는 원료유를 고온 고압하에서 분해하는 열분해(thermal cracking)과 촉매를 사용하여 분해하는 접촉분해(catalytic cracking)가 있다. 촉매중에 수소기류를 사용하여 원료유를 고온 고압하에서 분해하여 나프타나 중간유분을 제조하는 수소화분해(catalytic hydrocracking) 는 분해와 동시에 탈황, 탈질소, 수소화도 행할 수 있으므로 매우 유용한 공법이나 건설비와 운전비가 높은 단점이 있다.크래킹과 리포밍의 주목적은 가솔린의 증산 또는 고옥탄가 가솔린의 제조이었으나, 최근 석유화학공업의 발달로 원료인 각종 방향족 탄화수소나 불포화탄화수소의 제조에도 이용되고 있다.·휘발유(Gasoline)석유제품 중 가장 널리 알려져 있는 것이 휘발유이다. 휘발유란 비점 범위가 30~200℃ 정도로서 휘발성이 있는 액체 상태의 석유 유분을 총칭하는 말이다. 휘발유의 물리적 성질은 일반적으로 상온 상압에서 증발하기 쉽고 현저한 인화성을 지니며 공기와 적당히 혼합되면 폭발성 혼합가스가 되어 위험하다. 휘발유는 일반적으로 자동차용, 항공용, 공업용 등 세 가지로 나뉜다. 자동차용 휘발유는 모두 무연 휘발유이며 옥탄가(RON)에 따라 고급 휘발유(2호=96이상)와 보통 휘발유(1호=91이상)로 구분한다. 무연 휘발유는 알킬납 대신에 MTBE와 같은 옥탄가 첨가제를 사용하거나 접촉 개질 장치에서 만들어지는 개질 나프타등을 활용하여 옥탄가를 높인 휘발유로서 대기 오염을 막는 저공해 연료로 사용되고 있으며 지난 93년 1월 1일부터 인체에 해로운 유연 휘발유는 사라졌다.항공용 휘발유는 프로펠러를 가진 경비행기의 연료로 사용된다.